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Mars 2016 marchés de l’électricité. Néanmoins, la situation de l’Europe est beaucoup plus favorable en comparaison à d’autres régions du monde telles que l’Afrique subsaharienne qui aujourd’hui peine à atteindre un taux d’électrification de 35%. Accompagner le dynamisme de ces régions devient aujourd’hui urgent pour sortir du sous développement. D’après une étude réalisée par JeanPierre Favennec et Henri Beaussant, un investissement avoisinant 900 milliards de dollars, sera nécessaire pour électrifier l’Afrique subsaharienne à un taux de 80% à l’horizon 2040. Dans le présent numéro nous vous invitons, chers lecteurs, à découvrir une variété de news liées au domaine
énergétique. Vous trouverez également les réponses de monsieur JeanPierre Favennec, actuel président de l’association pour le Développement de l’Energie en Afrique, à un interview réalisée par des étudiants du mastère OSE sur le potentiel de développement des Microgrids en Afrique subsaharienne. Dans un autre article, nous vous présenterons les technologies des véhicules électriques et hybrides. Enfin, nous parlerons d’une filière très particulière de l’énergie nucléaire qui est la fusion.
Bonne lecture !
Les News
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Sommaire
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Les articles
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Le secteur énergétique en Europe est en pleine évolution. En dépit de la stagnation de la consommation énergétique pendant les trois dernières années, la sécurité d’approvisionnement est un facteur essentiel dans les politiques énergétiques européennes notamment au regard de notre dépendance aux importations de pétrole et de gaz dont les prix sont fluctuants. Le développement des énergies renouvelables et l’émergence des nouvelles technologies comme les véhicules électriques occupent également une place importante dans le paysage énergétique européen, ce qui se traduit par de nouvelles réglementations et restructurations des
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Edito
n° 111
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Voitures hybrides : les technologies utilisées
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Fusion nucléaire
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Entretien avec Jean-Pierre Favennec
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Inf’OSE -Mars 2016 - n° 111
NEWS
Les News
Earth Hour
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’ONG WWF cherche à prolonger le débat sur le climat, trois mois après la COP 21, à travers l’organisation du « Earth Hour » samedi 19 mars 2016 à 20h30 (heure de Paris). Il s’agit d’un appel mondial à éteindre les lumières et à débrancher les appareils électriques durant une heure au nom de l’action contre le dérèglement climatique. Née dans la ville de Sydney en 2007, cette mobilisation cherche à rappeler, de manière symbolique, le lien direct entre la consommation d’énergie (et notamment d’énergies fossiles) et le changement climatique. Aujourd’hui l’événement s’est étendu à plus de 7 000 villes réparties dans plus de 170 pays avec la participation de particuliers, d’entreprises et de collectivités et l’extinction de l’éclairage de certains monuments emblématiques comme la Tour Eiffel à Paris, Times Square à New York ou encore l’Opéra de Sydney.
Vers une remontée du prix du pétrole ?
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es pays producteurs de pétrole (OPEP et non-OPEP) vont se réunir le 17 avril à Doha dans une tentative de freiner la chute du prix du brut. L’ordre du jour affiché est la stabilisation du marché à travers un gel de la production. Cette réunion fait suite à la proposition retenue lors d’une réunion en février entre l’Arabie Saoudite, la Russie, le Venezuela et le Qatar. Alors que les gros producteurs de brut manifestent leur accord avec la proposition du gel, certains pays membres de l’OPEP (comme l’Iran, ou le Koweït) déclarent dès à présent qu’ils n’y participeront pas.
Nucléaire au Royaume-Uni : Bruxelles donne le feu vert
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e partenariat formé par EDF et le Chinois China General Nuclear Power Group (CGN) pour porter trois projets de centrales nucléaires au Royaume-Uni a obtenu l’accord de la Commission européenne. Selon l’enquête de la commission, ce partenariat ne perturbera pas la concurrence dans la production et fourniture d’électricité du pays. Le partenariat s’articule autour de trois projets de centrales nucléaires, dont deux avec des réacteurs EPR : Hinkley Point et Sizewell, qui seront tenus chacun par une coentreprise d’EDF et CGN. Le site d’Hinkley Point accueillera deux réacteurs EPR qui seront financés à hauteur de 67 % par EDF et le reste par CGN pour un coût total estimé à 23 Mds €.
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NEWS Une taxe carbone au Canada ?
Le plus grand parc éolien terrestre
La ministre canadienne de l’Environnement, Catherine McKenna, a annoncé récemment son engagement à fixer un objectif de réduction des GES pour le pays. Elle aspire à une cible plus ambitieuse que ce qu’a promis le Premier ministre (30 % par rapport au niveau de 2005 sur 15 ans). Son engagement s’accompagne d’une réflexion du déploiement d’une taxe carbone unique pour toutes les provinces et territoires. Bien qu’il y ait une prise de conscience palpable de la nécessité de mettre un prix sur le carbone, certaines provinces, ayant déjà un mécanisme d’échange de quotas carbone, s’opposent au concept d’une taxe unique. Le gouvernement se donne six mois pour essayer de rassembler le pays autour d’actions communes pour la réduction des émissions.
La construction du plus grand parc éolien on-shore d’Europe est annoncée par le groupe norvégien Statkraft. Ce parc, constitué de 6 fermes éoliennes pour une capacité totale de 1 000 MW, sera situé au centre de la Norvège et sa mise en service est envisagée en 2020. La production attendue par ces éoliennes de près de 4 MW (puissance unitaire) avoisine 3,4 TWh par an ; soit un facteur de charge de près de 38 %. L’investissement total est évalué à 1,1 milliard d’euros. Avec ce projet, la Norvège va plus que doubler sa capacité installée en éolien (fin 2015, la capacité installée est de 837 MW), mais restera loin derrière ses voisins le Danemark (5,1 GW) et la Suède (7 GW).
Feu vert de Bruxelles gazoduc « Corridor L’accord entre la Grèce et l’opérateur suisse Trans Adriatic Pipeline (TAP), dans le cadre du projet de gazoduc « Corridor Sud » reliant la mer Caspienne à l’Italie via la Turquie, la Grèce et l’Albanie, a été validé par la Commission européenne. Ce projet de gazoduc à l’horizon 2020 s’inscrit dans le cadre de la diversification de l’approvisionnement en gaz face au quasi-monopole de la Russie et constitue une des voies privilégiées pour Sources : • Connaissance des Énergies • AFP • Earth Hour, WWF
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assurer la sécurité d’approvisionnement suite à l’échec du projet South Stream. L’opérateur TAP aura ainsi la charge de déployer la partie allant de la frontière grécoturque, dont le coût s’élève à 5,6 Mds €, jusqu’au sud de l’Italie en contrepartie d’un régime fiscal spécial sur 25 ans. Le gazoduc devra permettre le transport de 10 milliard de m3 de gaz par an.
Youssef El Haraka
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NEWS Le Sahara Forest Project : de l’énergie solaire pour produire du vert Le Sahara Forest Project (SFP), porté par une société norvégienne, compte construire une centrale solaire de plus de 10 hectares en Tunisie pour un coût de 30 millions de dollars. Le programme vise à exploiter les ressources présentes en abondance, comme le soleil ou l’eau de mer, afin de produire de la nourriture, de l’eau douce ou encore de l’énergie propre. A noter que SFP n’en est pas à son premier coup d’essai et a déjà produit des légumes dans une installation située au Qatar, et cela avec un taux de production
aussi élevé que celui d’une ferme européenne. Une installation plus importante est également en cours de construction en Jordanie. En Tunisie, le projet va déboucher sur la création de nombreux emplois, notamment des postes de fermiers ou de techniciens. Une initiative pleinement soutenue par le gouvernement tunisien et qui s’inscrit directement dans sa volonté de diminuer les effets du réchauffement climatique dans le pays, en particulier la sécheresse.
Les déchets d’une fromagerie à Temple-sur-lot sont transformés en gaz La Fromagerie Daechler fabrique du fromage à pâte molle et pressée depuis 1928. Depuis déjà trois ans, cette entreprise de Temple-sur-lot revalorise ses déchets. Par un procédé de méthanisation, elle les transforme en gaz qu’elle réutilise par la suite. La société n’utilise pour ses fromages que 10 % du lait, près de 90 % part en déchets. Le lactosérum ainsi que les eaux de lavage présents dans ces déchets sont digérés par des bactéries élevées dans des conditions idéales.
Ces résidus sont donc transformés par un procédé de méthanisation en gaz, qui produit à son tour de la vapeur d’eau, utilisée ensuite pour pasteuriser le lait et réchauffer les cuves. Les résidus secs eux servent d’engrais. Autrefois, les déchets étaient livrés au frais de l’entreprise à des éleveurs de porcs. Maintenant, la fromagerie Baechler allège sa facture de gaz de près de 80 000 euros par an grâce à la valorisation de ses déchets.
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NEWS Le numéro un du charbon américain au bord de la faillite C’est un nom prestigieux qui risque de s’ajouter à la déjà longue liste des entreprises en faillite dans le secteur du charbon aux Etats-Unis : mercredi 16 Mars, Peabody Energy, numéro un américain avec près de 20 % de la production, a annoncé qu’il pourrait être obligé de déposer son bilan, faute de fonds suffisants pour poursuivre son activité et honorer ses engagements financiers. Plusieurs grands acteurs du charbon américain ont demandé à être placés sous le régime de la loi sur les faillites aux Etats-Unis. Cela a notamment été le cas,
en janvier, du numéro deux Arch Coal, et, avant lui, de Patriot Coal, Walter Energy ou encore Alpha Natural Resources. Tous ces acteurs paient une conjoncture durablement difficile : la révolution des gaz de schiste aux Etats-Unis a fait chuter les prix du gaz, le rendant plus compétitif que le charbon pour produire l’électricité. Le ralentissement de la demande dans certains grands pays émergents se conjugue désormais avec le durcissement des réglementations en faveur de l’environnement - le charbon étant un fort émetteur de CO2. Abdelmoghith El Belhadji
Sources : • http://saharaforestproject.com/ • France 3 Aquitaine • Les Echos
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ARTICLES
Voiture hybride : les technologies utilisées
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n véhicule hybride est un véhicule qui utilise deux ou plusieurs types différents d’énergie, tels que moteur à combustion interne + moteur électrique. En général, la liste des sources d’énergies utilisées par les véhicules hybrides englobe le gaz, le charbon (pour les trains), le diesel, l’essence, l’électricité, l’hydrogène ou l’air comprimé. Cette technologie peut être appliquée à de nombreux moyens de transport ; poids lourds, trains, voitures particulières, utilitaires, bus, etc. Les familles de véhicules électriques peuvent être identifiées selon plusieurs critères comme le type de technologie secondaire, la durée de l’intervention du système secondaire, le type de cogénération, etc.
Familles de voitures hybrides Hybride parallèle : Dans une voiture hybride parallèle, le moteur à combustion interne et le moteur électrique sont couplés, individuellement ou ensemble, de manière à pouvoir propulser le véhicule. Le plus souvent, le moteur à combustion interne, la boîte de moteur électrique et l’engrenage sont couplés par des embrayages
automatiques. Pour une propulsion électrique, l’embrayage avec le moteur à combustion interne est ouvert. Alors que dans le mode de propulsion avec moteur à combustion, l’embrayage est fermé et les 2 moteurs tournent à la même vitesse.
Schéma d’un système de propulsion d’un hybride parallèle (2) Hybride série C’est le type d’hybride qui a été développé en premier. Le véhicule hybride série est uniquement entraîné par un moteur électrique. De ce fait, si le niveau de charge des batteries est suffisant, la voiture fonctionne en 100% électrique. Dans le cas contraire, le moteur à combustion interne fonctionne comme un générateur pour recharger les batteries. Il n’y a aucune liaison mécanique entre le moteur à combustion interne et les roues, uniquement des liaisons électriques. La BMW i3 avec Range Extender est un excellent exemple
de voiture hybride série : elle fonctionne comme un véhicule électrique, jusqu’à ce que la charge de la batterie soit faible, puis active le générateur pour maintenir un certain niveau de charge. A noter : il est possible d’utiliser des piles à combustible hydrogène au lieu d’un moteur à essence pour produire de l’électricité. Dans ce cas, la génération de l’énergie électrique se fait grâce à l’oxydation sur une électrode d’un combustible réducteur comme l’hydrogène.
Schéma d’un système de propulsion d’un véhicule hybride série (2)
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ARTICLES Power-split ou hybride Dans un véhicule hybride série-parallèle, un ordinateur surveille à tout moment les conditions de conduite et l’état de la batterie pour décider du mode le plus efficace : série ou parallèle. La puissance des deux moteurs peut être combinée pour entraîner les roues par l’intermédiaire d’un répartiteur de puissance. Le rapport de partage de puissance peut varier de 0 à 100% pour le moteur à combustion et de 0 à 100% pour le moteur électrique en passant par tous les niveaux intermédiaires si besoin. Sur l’autoroute, la source principale de puissance est le moteur à combustion interne. Lorsque la puissance maximale est demandée,
le moteur électrique est alors utilisé pour assister le moteur thermique. Ceci augmente la puissance disponible pour une courte période, donnant ainsi l’effet d’avoir une voiture plus puissante. Dans la plupart des applications, le moteur à combustion est éteint lorsque la voiture est lente ou stationnaire : à ces vitesses, son rendement est minimal et il est donc plus rentable d’utiliser le moteur électrique, beaucoup plus efficace à basses vitesses. A noter que les véhicules hybrides série-parallèle sont les plus chers, mais le gain en efficacité et en vitesse est significatif.
Voiture hybride rechargeable Une voiture hybride rechargeable (PHEV) peut avoir la même structure qu’une voiture des précédentes familles mais elle bénéficie d’une augmentation de la capacité de stockage de l’énergie. Elle permet le rechargement de la batterie qui peut être directement branchée sur une prise électrique. L’avantage du plugin hybride est sa capacité à voyager en mode tout électrique pour la plupart des courts trajets, tout en
réservant le moteur à essence pour de longs trajets. Les PHEV sont vouées à un avenir prometteur puisqu’elles offrent les avantages des voitures électriques ainsi que ceux des voitures traditionnelles. En effet, de plus en plus de constructeurs produisent des PHEV. Il existe même des voitures de sport de type PHEV, comme la BMW i8 et McLaren P1.
Ghassen Jebali Sources : • 1. Edmunds, Dan. What Are Hybrid Cars and How Do They Work? [En ligne] October 2013. http://www.edmunds.com/fuel-economy/what-is-a-hybrid-car-how-do-hybrids-work.html. • 2. Réduire la consommation et les émissions. [En ligne] http://www.planeteautomobile.com/ filiere-automobile/technologie/hybridation/.
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ARTICLES
Fusion nucléaire Pourrait-t-elle bouleverser les systèmes énergétiques mondiaux ? Quel serait l’impact de cette révolution dans un exercice prospectif sur le mix de production électrique ?
La fusion nucléaire, un saut technologique recherché depuis plus de 60 ans Convoité par les scientifiques depuis plus d’un demisiècle, la fusion est une transformation thermonucléaire dégageant une énergie propre avec un combustible quasiment inépuisable. Dès 1960, les premières simulations numériques permettent d’identifier un dégagement important d’énergie lors d’une fusion atomique. Depuis, de nombreux chercheurs tente de trouver une solution techniquement et commercialement viable à taille humaine. Un dicton
célèbre dans le milieu de la recherche nucléaire explique que « la fusion sera toujours à 20 ans de nous ». Pourrat-on le faire mentir ? Le principe de la fusion thermonucléaire, tel que recherché aujourd’hui, consiste à fusionner les isotopes de deutérium et de tritium. Le mode opératoire de fusion diffère ensuite selon plusieurs filières de recherches. Les plus importantes sont la fusion magnétique et la fusion inertielle.
De grandes incertitudes et des projections difficiles Ce papier balayera dans un premier temps les éléments connus à ce jour afin de donner un aperçu et un état des lieux de la recherche expérimentale et des prototypes en construction. Sur le plan technologique la fusion n’a rien de comparable avec la fission. Nous estimerons dans un second temps le potentiel et les avantages de la fusion
dans un mix énergétique mais également les limites et les risques d’une telle technologie. Cet exercice, non dépourvu d’incertitudes, est certes délicat mais aussi intéressant car il permet de mieux comprendre les tendances qu’apporterait la viabilisation de réacteurs à fusion nucléaire.
Plusieurs filières sur la voie de la fusion. La plus répandue est la filière par la fusion magnétique. Dans ce cas, les combustibles à fusionner sont introduits à l’état gazeux dans un tokamak1. Un courant électrique traverse alors le mélange pour l’ioniser à l’état de plasma. La réaction de fusion est ensuite établie dans un plasma maintenu à l’aide de champs magnétiques. A l’heure actuelle, la fusion magnétique la plus aboutie a été obtenue par le tokamak JET « Joint European Torus » dans les années 1990. La puissance nécessaire pour maintenir et chauffer le plasma était 60% plus importante que la puissance produite. Selon les spécialistes, ce rendement en puissance devrait être de l’ordre de 500% pour que la réaction s’auto-entretienne partiellement et devrait s’établir à plus de 2000% pour qu’un réacteur
commence à être viable économiquement. Le projet international le plus connu et le plus attendu aujourd’hui est le prototype ITER implanté à Cadarache dans le sud de la France. Son coût de 15 milliards est considéré comme exorbitant par ses détracteurs. A titre de comparaison, le coût annuel d’exploitation de l’accélérateur de particule du CERN est d’un milliard d’euros et l’EPR, qui est un projet national, dispose d’un budget de 10,5 milliards d’euros. Il ne faut pas perdre de vue que les recherches réalisées dans le cadre de la fusion nucléaire pourront avoir des applications externes dans d’autres segments d’activités tels que la santé ou encore l’aéronautique.
1 Un tokamak est une chambre torique de confinement magnétique
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ARTICLES Ce réacteur expérimental doit servir de test pour mieux comprendre le comportement du plasma dans le but d’allonger son temps de confinement et donc sa performance. Au-delà du problème de confinement du plasma, les défis d’ITER sont multiples : Il sera nécessaire de bien maîtriser les matériaux pour qu’ils résistent aux bombardements de neutrons et à une montée
en température à plus 150 millions de degrés dans le tokamak. ITER doit également apporter une solution à la problématique de récupération de la puissance thermique dégagée par le plasma estimée à 20MW/m². La durée de construction du projet engendre le risque pour ITER que sa technologie soit dépassée lors de sa mise en service.
La durée de confinement du plasma est l’un des défis majeurs de la fusion
Source 1
ITER, chiffres clefs: - Un site de 40 Hectares - Un tokamak de 60 m de hauteur pour un volume de 840 m³ de plasma - 5000 personnes employées sur le site en construction pour un coût de 15 milliards d’euros - Une première fusion attendue en 2023
Source 2 En 2015, le prestigieux Institut du MIT a annoncé un nouveau concept de réacteur qui serait huit fois plus petit que le réacteur ITER, pour la même puissance et un coût réduit de 75%. Ce réacteur a été baptisé « ARC » et devrait être mis en service dans 10 ans. La différence majeure avec ITER sera l’utilisation de
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nouveaux matériaux supraconducteurs nommés REBCO composés d’oxyde de cuivre, de baryum et de terres rares. Ce projet ne remet pas en cause ITER, selon Alain Becoulet, directeur de l’Institut de recherche sur la fusion magnétique du CEA car les technologies utilisées sont différentes.
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ARTICLES
Coupe technique du tokamak « ARC » développé par le MIT
Source 3
Une autre filière de recherche qui pourrait également être prometteuse est la fission inertielle. Cette filière consiste à irradier le combustible avec un intense rayonnement laser ou particules. D’autre filières plus ou moins sérieuses existent tels que
la fusion froide par procédé chimique. De nombreuses start-ups se sont déjà emparées du sujet en espérant trouver une solution alternative viable non explorée par les grands groupes industriels et universitaires.
La fusion nucléaire pour quelle sûreté et sécurité ? Selon l’Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN), la dose de particule radioactive à proximité d’un réacteur fusion serait du même ordre de grandeur qu’à proximité d’un réacteur à fission. En ce qui concerne la sécurité des réacteurs à fusion magnétique, le plasma - qui est nécessaire à la fusion est entretenu par des champs magnétiques. L’arrêt du
maintien de la réaction par les champs magnétiques au sein du tokamak stoppe le confinement du plasma. Bernard Bigot directeur général d’ITER indique que « si l’on coupe le courant, la fusion s’arrête instantanément ». Ainsi contrairement aux réacteurs à fission dans certaines conditions, l’emballement d’un réacteur à fusion magnétique n’est pas possible.
Un approvisionnement relativement aisé et des déchets L’approvisionnement pour la fusion est un des avantages majeurs de la filière car les réactifs de tritium et de deutérium sont présents sur terre sans contrainte spatiale, à échelle humaine. Le tritium pourrait être autoproduit au sein des réacteurs à partir du lithium. Le deutérium quant à lui peut être produit
à partir de l’hydrogène. L’autre avantage majeur de la fusion est sa faculté à émettre relativement peu de déchets en comparaison aux réacteurs à fission. Seuls des déchets de faible émissivité seront produits, dotés d’une durée de vie radioactive d’une centaine d’année.
Les avantages de la fission nucléaire conservés L’ensemble des avantages de la fission nucléaire sont conservés. On peut citer la forte densité énergétique par unité de surface, contrairement aux EnR traditionnelles. Ce facteur pourrait être significatif dans les régions où la pression sur l’occupation des sols
est forte. A cela, il ne faut pas oublier le faible impact carbone des centrales nucléaires, présent uniquement sous forme d’énergie grise lors de la construction des réacteurs.
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ARTICLES Les perspectives dans le mix énergétique Une des vraies questions posées par l’énergie nucléaire est la capacité de ses centrales à être économiquement rentable. Pour Bernard Bigot l’objectif est « d’être plus compétitif que les énergies renouvelables, pour pouvoir les compléter ». Selon David Kingham, directeur de Tokamak Energy, on peut espérer construire « des réacteurs à fusion de 100MW pour 1 milliard d’euros », sachant que ces réacteurs auraient une durée de vie de plusieurs centaines d’années. Du point de la vue de la production électrique, la puissance délivrée par les centrales devrait être relativement flexible. Malgré les récentes innovations pour augmenter la réactivité des réacteurs à fission, leur flexibilité fait encore défaut. Cette flexibilité est de surcroit un point positif par rapport à l’intermittence des EnR. C’est pour cette raison que l’on pourrait imaginer plus facilement un mix énergétique comprenant des productions renouvelables intermittentes complétées
par des réacteurs à fusion nucléaire. Dans l’hypothèse où la fusion devienne mature et qu’elle atteigne un niveau de compétitivité équivalent ou supérieur aux EnR, on peut imaginer utiliser cette énergie pour la production d’hydrogène comme vecteur énergétique propre au service de la mobilité ou bien comme production électrique pour faciliter l’accès au dessalement de l’eau et réduire la pression exercée sur cette ressource. La liste des domaines d’utilisation d’une énergie quasi illimitée et peu chère est longue. Le chemin restant à parcourir pour la fusion thermonucléaire est encore long et semé d’embuches, de nombreux problèmes technologiques sont encore à résoudre. Toutefois le large potentiel offert par la fusion suscite l’intérêt de nombreux acteurs aussi bien académiques qu’industriels. Affaire à suivre dans les prochaines années… Samuel PARET
Sources : • actu, I. (n.d.). Retrieved from http://www.internetactu.net/2016/03/08/contre-leffondrement-67-quel-avenirpour-la-fusion-nucleaire/ • Atlantico. (n.d.). Retrieved from http://www.atlantico.fr/decryptage/fusion-nucleaire-serait-pour-quand-dimitribatani-yann-corre-1000570.html • Guilbaud, S., Pajot, P., & Delbecq, D. (Février 2016 ). Fusion nucléaire, mythe ou révolution? La recherche. • ITER. (n.d.). Retrieved from http://www.iter.org/ • L’express. (n.d.). Retrieved from http://energie.lexpansion.com/energie-nucleaire/le-mit-trace-de-nouvelles-perspectives-pour-la-fusion-nucleaire_a-32-8340.html Sources photos : • Source 1 : http://www.lefigaro.fr/sciences/2013/09/06/01008-20130906ARTFIG00430-iter-un-reacteur-de-fusionplein-d-avenir.php • Source 2 : http://www.ovguide.com/two-stream-instability-9202a8c04000641f8000000000779cf9 • Source 3 : http://news.mit.edu/2015/small-modular-efficient-fusion-plant-0810
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ARTICLES
Entretien avec Jean-Pierre Favennec : Le potentiel de développement des microgrids en Afrique Sub-Saharienne Dans le cadre de notre projet sur les microgrids, nous avons interrogé Jean Pierre Favennec, expert de l’Energie en l’Afrique, afin d’en apprendre un peu plus sur le potentiel de développement des solutions microgrids sur ce continent. Il est président de l’Association pour le Développement de l’Energie en Afrique (ADEA), mais également enseignant en économie de l’énergie à Sciences Po, à l’Université Paris Dauphine. Il a été directeur du centre économie et gestion de l’IFP School (2000-2007) et il y enseigne toujours.
Bonjour monsieur Favennec, merci de votre disponibilité.Une première question : où en sommes-nous au niveau du développement des micro-réseaux et des systèmes énergétiques décentralisés en Afrique ? Le problème de l’électrification de l’Afrique ne se pose qu’en Afrique Sub-Saharienne - car l’Afrique du Nord et l’essentiel de la République d’Afrique du Sud sont « électrifiées ». En Afrique Sub-Saharienne, le taux d’électrification est de l’ordre de 32% et varie selon les pays. Il peut monter à 50-60% et descendre à moins de 10%. L’électrification rurale est extrêmement faible dans certains pays, typiquement le Mali, le Niger ou le Tchad. L’électrification complète ne se fera pas en 5 ou 10 ans mais les progrès s’accélèrent. Il y a des besoins à trois niveaux : • • Des besoins d’électricité importants pour les villes et les grosses industries où il faut encore des centrales d’assez grande dimension. Sachant que • dans beaucoup de pays en Afrique on est sur des capacités de production électrique totales qui sont inférieures à quelques GW (au maximum 3-4GW dan les plus grands pays), on ne peut pas faire de grandes centrales (charbon ou nucléaire par exemple car leur taille économique serait disproportionnée par rapport à la taille des installations actuelles dans un premier temps. Pour moi la bonne solution
serait de faire des centrales au gaz qui sont à la fois relativement respectueuses de l’environnement et assez flexibles. Il y a pas mal de projets de centrale de gaz, de type FSRU (Floating Storage Regaseification Unit). On importe du GNL, puis par le biais d’un ancien méthanier réhabilité, installé en face de la côte, on prend le gaz, on le gazéifie et on l’envoie à une centrale de production d’électricité. Pour le moment, il y a très peu de projets en opération mais c’est une possibilité. Il s’agit ici de grands projets. Il y a le problème de l’électrification des banlieues, ou le taux d’électrification est faible. Le développement doit se faire par amélioration des réseaux existants. Il y a les campagnes où on passera de plus en plus par les microgrids. Il devrait s’agir typiquement de micro-réseaux solaires. Il y a tout un segment de développement pour un certain nombre d’entreprises, d’activités etc.
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ARTICLES Sachant qu’il ya du potentiel,quel serait le levier de développement ? Est-ce qu’il y a des entreprises locales qui travaillent sur les micro-réseaux ou ce serait plus des entreprises internationales ? Pour les « grands projets » (centrales hydrauliques, centrales au gaz, au charbon), des financements sont possibles et les entreprises internationales interviennent largement en fournissant technologie et personnel.. Les Chinois sont massivement présents dans les centrales hydrauliques par exemple. Mais il y souvent une difficulté à monter de grands projets parce que l’on dit toujours “l’argent est là”, “il n’y a qu’à”, mais on se rend vite compte qu’il n’y a pas de garantie de rentabilité ou de durabilité du projet et finalement le projet ne se fait pas ou se fait avec beaucoup de retard. Pour les plus petits projets (microgrids) vous avez beaucoup de personnes capables de monter des panneaux solaires. Pour ces micro-réseaux, un
business model basé sur la rentabilité avec des sociétés commerciales se met en place (avec des entreprises telles que Schneider Electric ou EDF qui se placent sur ces segments d’activité). Dans certains pays, le territoire a été découpé en zones et ces zones sont allouées par appel d’offre à des opérateurs internationaux ou locaux. Ces opérateurs développent des systèmes qui permettent l’accès à l’électricité car ils savent que les gens payent en retour et c’est l’aspect le plus important. Les gens sont prêts à payer des sommes qui sont très faibles, quelques euros par mois pour avoir de l’électricité et dans ce cas-là, le système économique peut fonctionner.
Figure 1 : Population vivant sans électricité en Afrique. (Source WEO 2014) 13
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ARTICLES Nous avions aussi entendu parler d’un lien avec les télécommunications. Les personnes allaient payer avec leur smartphone pour avoir l’électricité. Oui ! Cela peut jouer aussi. Il s’agit d’une sorte de paye pour un peu plus d’électricité. Oui c’est tout à fait cercle vertueux. C’est à dire que le smartphone se envisageable. recharge sur la borne électrique du village et donc on
En ce qui concerne l’historique, ce développement rural a commencé à partir de quand ? C’est très récent. Je me souviens d’une formation en 2005 à Dakar où un fournisseur de panneaux solaires disait : “moi je passe installer des panneaux solaires mais on joue ensuite au gendarme et au voleur. J’installe des panneaux solaires dans un village et je les retrouve au marché central de Dakar quelques jours
après car ils ont été volés. Il faut trouver des moyens pour les garder en place.” Cette situation a beaucoup évolué. Le développement important des panneaux solaires est relativement récent. Il ne se fait que depuis quelques années.
Au niveau des technologies, est ce qu’il pourrait y avoir du couplage avec des réseaux gaziers par exemple ? Il y a beaucoup de gaz en Afrique. Mais par définition vous ne pouvez pas mettre des tuyaux de gaz n’importe où. Les micro-réseaux dont on parle seraient dans des villages relativement éloignés. Si l’on prend le Mali, entre la capitale Bamako et l’extrême nord-est du pays, vous avez au moins 2000 km. Vous ne pouvez pas, transporter du gaz jusque là. Donc ça ne peut pas fonctionner. Par contre, on peut penser à du biogaz qui pourrait servir de solution d’appoint pour assurer la production
d’électricité le soir ou la nuit. Les batteries sont aussi une solution. Des carburants liquides (diesel, jatropha …) pourraient également être des solutions d’appoint. Reste à mettre en place une production d’électricité « de qualité » (fourniture constante et fiable) pour favoriser l’artisanat. J’ai visité encore récemment des villages où il y avait des batteries traditionnelles au plomb avec quelques panneaux solaires qui permettent aux gens d’avoir un peu d’électricité le soir.
Figure 2 : Coût de l'énergie en Afrique de solution connectée et déconnectées du réseau. (Source : WEO 2014)
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Inf’OSE - Mars 2016 - n° 111
ARTICLES Et du coup, il y a des aides des Etats pour développer les ENR ? Il y a des subventions pour les ENR, donc pour les microgrids, mais je le répète, ces projets peuvent avoir leur propre rentabilité. Curieusement les montants importants de subvention vont a la production d’électricité classique. Dans la plupart des pays, l’électricité est chère, voire très chère. En France,l’électricité est vendue par EDF à 10cts €/kWh chez le particulier, elle doit donc coûter à la sortie des grandes centrales de production à peu près 4-5cts/kWh. Au Sénégal, le KWh coûte de 10 à 20 cts en sortie de centrale. Il est alors vendu cher chez le consommateur – dont le pouvoir d’achat est
limité - malgré les importantes subventions de l’Etat. La situation est en train de changer avec les bas prix du pétrole dans les pays (et ils sont nombreux) où l’électricité est encore largement faite à partir de produits pétroliers. Mais cette situation n’est peut être pas pérenne. C’est ainsi que les microgrids vont pouvoir sortir leur épingle du jeu, car leur business model est basé sur un phénomène d’auto rentabilité du projet : les gens payent “suffisamment” pour que le système fonctionne.
Camille Freycenon et Milan Henry Liens vers l'ADEA : http://www.energy-for-africa.fr
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2016 : Révision des formules trigonométriques en projet bâtiment.
CMA
Harbre = Htronc + Hfeuilles H, θ1, θ2 connus Htronc = ? Hfeuilles = ?
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Rédacteurs en Chefs Mohamed AMHAL & Abdelmoghith EL BELHADJI Maquettiste Thomas RAMET Journalistes Tous les élèves du MS OSE
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